База знаний как средство различных уровней образования

Известно, что количество научной информации, накапливаемой в мире, в настоящее время удваивается примерно за каждые десять лет. Ориентироваться в таком „море11 информации даже специалисту в узкой области знаний становится все сложнее. Не менее сложным становится процесс обучения, если при этом требуется обеспечить современный уровень знаний. Не улучшает, а, скорее, усугубляет такое положение интенсивное развитие систем телекоммуникационного доступа к информационным ресурсам всего мира (например, через систему Internet).

Одним из средств решения данной проблемы является создание так называемых баз знаний (БЗ). Если переход к электронным носителям информации решает проблему „безбумажного11 ее хранения, то формирование БЗ призвано решить проблему рационального накопления и использования научных знаний, так как служит средством объективного разделения знаний по уровням профессиональной и общей подготовки специалистов. На основе такого деления знаний по уровням возможно создание эффективной и динамичной системы многоуровневой подготовки специалистов в заданной области, системы интеграции разных уровней образования.

Понятие „база знаний11 использовалось и ранее по отношению к университетам как учреждениям, предназначенным изначально для накопления, сохранения, умножения знаний и обучения специалистов по основным отраслям знаний. Традиционными носителями информации в университетах являются библиотеки, а инструментом накопления и воспроизводства знаний — университетская кафедра в лице ученых, составляющих эту кафедру. Признанным символом знания считается энциклопедия, а символами профессионального уровня в соответствующей области знаний — звания техника-технолога, инженера, кандидата наук, доктора наук, профессора, академика.

Имеются родственные рассматриваемому понятия — база данных и банк данных. Банк данных представляет собой организованную на электронных носителях информацию по какому-либо вопросу (например, банк физических констант, банк данных о предприятиях данного района и т. п.). Совокупность банков данных образует базу данных по какому-либо вопросу (например, о данном районе).

Отличие базы знаний от базы данных заключается в том, что в ней накапливаются фундаментальные знания о природе и обществе, которые не подвержены изменениям в течение долгого времени

и которые являются фундаментом развития цивилизации, технологий производства всего, что необходимо человеку, основой представлений человека об окружающем его мире. Эти знания весьма обширны и относятся ко всем отраслям.

Очевидно, что даже фундаментальные знания имеют огромный объем, а проблема их сохранения и рационального использования принадлежит к числу наиболее актуальных. Сложным становится и обучение высококвалифицированных специалистов-профессионалов даже в относительно узкой области знания как по причине большого объема требуемых знаний, так и по причине их динамичного изменения.

БЗ может быть определена также и как электронная энциклопедия и инструмент профессионала. Такое определение отражает соответствующие свойства и содержание БЗ. Хранящаяся в ней информация должна быть точной, полной, соответствовать современному мировому уровню достижений в данной области знаний. Одновременно она должна быть организована так, чтобы пользование ею было доступно, удобно и эффективно для практической деятельности специалиста. Поэтому уже сложились в мировой практике специализация баз знаний, относительно узкий их профиль, нацеленный на нужды данного региона и данного производства.

Однако в базах знаний существует ядро, обеспечивающее обслуживание пользователя, инвариантное, одинаковое для БЗ любого профиля. Это ядро аналогично по своим функциям преподавателю-наставнику, оно служит средством передачи информации пользователю в соответствии с его запросом. Именно в ядре БЗ неизбежно отображается деление знаний по уровням подготовки пользователя, что позволяет, с одной стороны, эффективнее обслуживать запросы к системе, а с другой — избегать нерационального использования времени работы как самой системы, так и недостаточно подготовленного пользователя. При этом решение проблемы состоит не в отказе пользователю в получении информации, а в предложении ему соответствующего варианта обслуживания запроса.

Работа БЗ предполагается в режиме со многими пользователями и с удаленным доступом (с использованием систем связи ЭВМ), а также с разделением по уровням доступа к различной информации, в том числе и с защитой информации.

Создание БЗ в наибольшей степени отвечает общественной функции именно университетов, о чем упоминалось выше. Работа ученых университета, направленная на пополнение БЗ и всемерное их использование, несомненно, более полезна для общества, поскольку становится системной и более результативной. Привлекательность такой работы для ученого заключается в том, что она по своей основе требует соответствия мировому уровню и отражает вклад каждого из ученых в накопление знания или в развитие машинной технологии обучения.

За последние годы кафедры Мордовского государственного университета были оснащены современной вычислительной техникой. Подготовлено немало хороших специалистов по ее использованию. МГУ им. Н. П. Огарева вошел в число вузов, которые в рамках Программы Сороса получили дополнительную современную информационно-вычислительную технику и выход в систему Internet по оптоволоконным каналам связи. Таким образом созданы реальные технические условия для того, чтобы работы по формированию базы знаний Мордовского государственного университета могли быть начаты.

Одна из важнейших особенностей БЗ заключается в том, что, как любая полноценная энциклопедия, она в наиболее компактной и организованной форме отображает структуру (состав и связи) знаний в данной предметной области. Это обстоятельство позволяет избежать субъективизма и практически исключить упущения в случае разделения знаний по уровням образования: общеобразовательная подготовка — школа; первичная техническая подготовка — техникум-лицей (звание техника); базовая общетехническая подготовка — младшие курсы института (звание младшего инженера); основная специальная подготовка — старшие курсы (линейный инженер — бакалавр); полная специальная подготовка — старшие курсы и стажировка (дипломированный инженер — магистр); дополнительная специальная подготовка — научный центр (инженер-исследователь); полная подготовка в данной предметной области (доктор наук, профессор). Данное деление по уровням подготовки, естественно, не претендует на исключительность и приведено лишь как пример для демонстрации возможностей инструмента обучения, называемого базой знаний.

В рамках единой БЗ, таким образом, может быть достигнуто как разделение знаний по уровням специальной подготовки, так и интеграция различных уровней образования, стройная обоснованная система непрерывного повышения квалификации специалистов.

В настоящее время продолжается формирование состава участников работы над проектом „База знаний по приоритетным направлениям науки, техники и технологии (Электронная энциклопедия и инструмент профессионала) “, который нацелен на создание первой очереди БЗ Мордовского государственного университета. Упомянутый проект формируется на основании решения Правительства РФ о выполнении в 1998 — 2000 гг. федеральной целевой программы „Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки41, которая призвана объединить усилия ученых вузов и Российской академии наук. Необходимость в такой работе в условиях, когда отраслевые институты не имеют устойчивого финансирования, не вызывает сомнения. Даже при нормальном финансировании отраслевой науки создание БЗ при университетах наиболее рационально, поскольку именно университеты изначально выполняют общественную функцию накопления, создания и воспроизводства знаний.

Ограниченность средств, отводимых в бюджете страны на науку, не позволяет проводить работу сразу во многих направлениях. Работы по проекту создания БЗ Мордовского государственного университета направлены на сохраненйе и развитие научного потенциала по светотехнике, электронике и биотехнологии, поскольку в Республике Мордовия расположены ведущие в России предприятия по этим производствам. В первой очереди БЗ планируется создание ядра и основных банков данных — банков терминов и понятий, банка физических эффектов, банка физических констант, банка первичных источников информации. На этом этапе в основном используется научный задел, имеющийся у участников проекта.

Одним из условий для успешной работы над базой знаний, содержащей новейшие достижения науки, становятся самые тесные связи (интеграция) с фундаментальной наукой, с учреждениями Российской академии наук. Согласие на участие в этой работе дали 9 кафедр университета и два института РАН.

Обсуждение изложенной концепции базы знаний университета как средства интеграции различных уровней специального образования вызвало живой интерес участников нескольких научных конференций, проходивших в Саранске. Работа по объединению усилий ученых и педагогов для создания базы знаний университета XXI в. будет продолжена.